基于碳纤维丝缠绕的反无人机战斗部技术研究
发布时间：2021-10-21 20:52
无人机技术发展日新月异,然而随之带来的则是诸多“黑飞”现象,威胁着军事、个人隐私、经济、公共安全等领域,且严重影响着空中交通秩序及社会治安,因此反无人机装置的研发就显得极其重要。根据文献报道现有的反无人机方式主要以动能打击、激光照射等硬毁伤为主,而关于软毁伤方式的研究报道甚少。本文针对基于碳纤维丝缠绕无人机使其失能的软毁伤方式展开研究,主要研究内容如下:（1）通过大量查阅国内外无人机及反无人机技术的文献和报告,了解无人机结构、反无人机装置的研究现状,并根据目前存在的问题,确立了本文的研究方案。（2）根据四旋翼飞行器的系统构成,对多旋翼无人机进行了易损性分析,从而得出利用纤维丝缠绕无人机螺旋桨这种方法的可行性。在此基础上,对该低附带软毁伤反无人机系统的战斗部进行了总体方案设计,主要对毁伤元驱动方式的选择、驱动器与毁伤元排布结构进行了详细设计。（3）针对毁伤元特性作出基本假设,从而建立了毁伤元飞行外弹道模型,以此来模拟毁伤元在空中的飞行状态;同时对毁伤元空间展开形成的毁伤区域进行了分析。（4）根据总体方案设计以及上述建立的数学模型,利用ABAQUS有限元分析软件,对纤维丝缠绕无人机螺旋桨的...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外反无人机技术研究发展现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 本文研究的主要内容及思路
2 反无人机低附带毁伤战斗部总体方案设计
2.1 无人机易损性分析
2.1.1 无人机分类
2.1.2 四旋翼无人机的系统构成
2.1.3 四旋翼无人机故障树分析
2.2 纤维丝缠绕无人机毁伤机理
2.3 战斗部方案设计
2.3.1 毁伤元结构
2.3.2 毁伤元驱动抛撒方式的选择
2.3.2.1 霰弹式驱动抛撒方式
2.3.2.2 子母弹式驱动抛撒方式
2.3.3 子母式丝团毁伤元排布结构方案设计
2.3.4 战斗部总体结构设计
2.4 子母式丝团战斗部毁伤无人机作用流程
2.5 本章小结
3 毁伤元抛撒规律弹道计算
3.1 纤维丝毁伤元抛撒弹道模型的建立
3.1.1 基本假设
3.1.2 毁伤元质心外弹道运动微分方程
3.2 计算分析
3.3 毁伤元空间展开形成毁伤区域模型分析
3.4 本章小结
4 纤维丝缠绕无人机有限元分析
4.1 ABAQUS软件概述
4.1.1 ABAQUS软件
4.1.2 ABAQUS/Explicit求解器
4.2 纤维丝缠绕无人机螺旋桨有限元模型的建立
4.2.1 几何模型
4.2.2 材料属性
4.3 不同截面形状纤维丝缠绕螺旋桨数值仿真
4.3.1 螺旋桨及纤维丝有限元模型
4.3.1.1 螺旋桨有限元模型
4.3.1.2 纤维丝有限元模型
4.3.2 边界条件及载荷
4.3.3 计算结果分析
4.4 不同长度纤维丝缠绕螺旋桨数值仿真
4.5 不同纤维丝幕密度缠绕螺旋桨数值仿真
4.6 本章小结
5 纤维丝缠绕无人机毁伤威力影响因素分析
5.1 纤维丝长度对螺旋桨缠绕效果分析
5.2 纤维丝幕密度对螺旋桨缠绕效果分析
5.3 本章小结
6 总结及前景展望
6.1 工作总结
6.2 前景展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]低空反无人机技术现状与发展趋势[J]. 张静,张科,王靖宇,吕梅柏,王佩. 航空工程进展. 2018(01)
[2]国外反无人机系统发展现状综述[J]. 罗斌,黄宇超,周昊. 飞航导弹. 2017(09)
[3]国外“低慢小”航空器防控装备发展现状分析[J]. 李明明,卞伟伟,甄亚欣. 飞航导弹. 2017(01)
[4]反无人机技术与产品发展现状[J]. 郭珊珊. 军事文摘. 2016(19)
[5]国内外反无人机技术发展分析[J]. 柏如玉. 中国安防. 2016(09)
[6]反无人机策略及武器装备现状与发展动向[J]. 杨勇,王诚,吴洋. 飞航导弹. 2013(08)
[7]机织物顶破过程的有限元分析[J]. 张天阳,丁辛. 东华大学学报(自然科学版). 2012(06)
[8]低空慢速小目标拦截系统研究[J]. 张建伟,郭会明. 计算机工程与设计. 2012(07)
[9]纱线3D建模研究进展[J]. 孙银银,郑天勇. 中原工学院学报. 2010(01)
[10]蚕丝防刺材料的研究[J]. 余科,陈庆官,陆国琴. 国外丝绸. 2009(03)
博士论文
[1]无人机集群系统侦察监视任务规划方法[D]. 陈少飞.国防科学技术大学 2016
硕士论文
[1]子母弹抛撒技术研究[D]. 张珂.南京理工大学 2013
[2]机织物防刺性能的有限元分析[D]. 张天阳.东华大学 2012
本文编号：3449696
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外反无人机技术研究发展现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 本文研究的主要内容及思路
2 反无人机低附带毁伤战斗部总体方案设计
2.1 无人机易损性分析
2.1.1 无人机分类
2.1.2 四旋翼无人机的系统构成
2.1.3 四旋翼无人机故障树分析
2.2 纤维丝缠绕无人机毁伤机理
2.3 战斗部方案设计
2.3.1 毁伤元结构
2.3.2 毁伤元驱动抛撒方式的选择
2.3.2.1 霰弹式驱动抛撒方式
2.3.2.2 子母弹式驱动抛撒方式
2.3.3 子母式丝团毁伤元排布结构方案设计
2.3.4 战斗部总体结构设计
2.4 子母式丝团战斗部毁伤无人机作用流程
2.5 本章小结
3 毁伤元抛撒规律弹道计算
3.1 纤维丝毁伤元抛撒弹道模型的建立
3.1.1 基本假设
3.1.2 毁伤元质心外弹道运动微分方程
3.2 计算分析
3.3 毁伤元空间展开形成毁伤区域模型分析
3.4 本章小结
4 纤维丝缠绕无人机有限元分析
4.1 ABAQUS软件概述
4.1.1 ABAQUS软件
4.1.2 ABAQUS/Explicit求解器
4.2 纤维丝缠绕无人机螺旋桨有限元模型的建立
4.2.1 几何模型
4.2.2 材料属性
4.3 不同截面形状纤维丝缠绕螺旋桨数值仿真
4.3.1 螺旋桨及纤维丝有限元模型
4.3.1.1 螺旋桨有限元模型
4.3.1.2 纤维丝有限元模型
4.3.2 边界条件及载荷
4.3.3 计算结果分析
4.4 不同长度纤维丝缠绕螺旋桨数值仿真
4.5 不同纤维丝幕密度缠绕螺旋桨数值仿真
4.6 本章小结
5 纤维丝缠绕无人机毁伤威力影响因素分析
5.1 纤维丝长度对螺旋桨缠绕效果分析
5.2 纤维丝幕密度对螺旋桨缠绕效果分析
5.3 本章小结
6 总结及前景展望
6.1 工作总结
6.2 前景展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]低空反无人机技术现状与发展趋势[J]. 张静,张科,王靖宇,吕梅柏,王佩. 航空工程进展. 2018(01)
[2]国外反无人机系统发展现状综述[J]. 罗斌,黄宇超,周昊. 飞航导弹. 2017(09)
[3]国外“低慢小”航空器防控装备发展现状分析[J]. 李明明,卞伟伟,甄亚欣. 飞航导弹. 2017(01)
[4]反无人机技术与产品发展现状[J]. 郭珊珊. 军事文摘. 2016(19)
[5]国内外反无人机技术发展分析[J]. 柏如玉. 中国安防. 2016(09)
[6]反无人机策略及武器装备现状与发展动向[J]. 杨勇,王诚,吴洋. 飞航导弹. 2013(08)
[7]机织物顶破过程的有限元分析[J]. 张天阳,丁辛. 东华大学学报(自然科学版). 2012(06)
[8]低空慢速小目标拦截系统研究[J]. 张建伟,郭会明. 计算机工程与设计. 2012(07)
[9]纱线3D建模研究进展[J]. 孙银银,郑天勇. 中原工学院学报. 2010(01)
[10]蚕丝防刺材料的研究[J]. 余科,陈庆官,陆国琴. 国外丝绸. 2009(03)
博士论文
[1]无人机集群系统侦察监视任务规划方法[D]. 陈少飞.国防科学技术大学 2016
硕士论文
[1]子母弹抛撒技术研究[D]. 张珂.南京理工大学 2013
[2]机织物防刺性能的有限元分析[D]. 张天阳.东华大学 2012
本文编号：3449696
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